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Cern-Chef Rolf-Dieter Heuer "Wir bewegen uns an den Grenzen des Wissens"


Wo Cern-Generaldirektor Rolf-Dieter Heuer derzeit über Entdeckung des Gottesteilchen berichtet, sind die Säle voll. stern.de sprach auf der Europäischen Wissenschaftskonferenz in Dublin mit ihm über den Higgs-Hype und die ungelösten Rätsel der Physik.

Herr Professor Heuer, auf der Presskonferenz am Cern vor anderthalb Wochen haben Sie gesagt, als Laie würde ich sagen, wir haben das Higgs-Teilchen. Als Physiker sind Sie aber noch vorsichtig. Ist es nun entdeckt oder nicht?
Auf der Suche nach dem Higgs-Boson haben wir ein Teilchen gefunden – und zwar genau dort, wo sich das Higgs zeigen müsste. Insofern könnte man als Laie sagen, wir haben das mysteriöse und lang gesuchte Elementarteilchen entdeckt. Allerdings wissen wir noch nicht genau, ob es das eine im Standardmodell vorhergesagte Higgs ist, ein anderes oder ein ganz neues Teilchen, das auf den ersten Blick aussieht wie das Higgs, sich aber bei näherem Hinsehen als etwas anderes entpuppt. Deswegen sage ich als Naturwissenschaftler und ehemaliger Forscher: Wir müssen noch vorsichtig sein und die Eigenschaften des Teilchens genau vermessen.

Dieser Spagat hat Ihnen auch Kritik eingebracht. Die statistische Sicherheit, ab der Teilchenphysiker von einer Entdeckung sprechen, haben noch nicht beide Experimente erbracht. Ob es sich tatsächlich um das Higgs handelt, ist auch nicht klar. Hätte man nicht besser erst noch mehr Daten sammeln und dann an die Öffentlichkeit gehen sollen?
Wir waren natürlich in der Pflicht, auf der Teilchenkonferenz in Melbourne Anfang Juli die neuen Daten des Cern vorzustellen. Ich kann auf dieser Konferenz nicht sagen, wir haben nichts und drei Wochen später kündigen wir eine Entdeckung an. Die Wissenschaftler der beiden Teams sind aber vorsichtig. Sie nehmen das Wort Entdeckung noch nicht in den Mund, da sie mit den Daten gerade an der Schwelle kratzen, ab der die Wahrscheinlichkeit, dass es sich um einen Messfehler handelt, kleiner als eins zu 1,7 Millionen ist. Erst dann sprechen Physiker von einem sauberen Nachweis. Aber als Generaldirektor kann ich – wenn ich die Ergebnisse der beiden Experimente zusammen sehe – von einer Entdeckung sprechen. Und es liegt zumindest nahe, dass es sich um das Higgs handelt.

Besteht nicht die Gefahr, dass so ein Hype erzeugt wird, der am Ende das Vertrauen in die Wissenschaft untergräbt, wenn sich die Sensation nicht bestätigt?
Die Gefahr sehe ich nicht. Die Entdeckung dieses Teilchens – ob es nun das Higgs ist oder nicht - ist ein Meilenstein in der Physik. Unser Verständnis des Universums ist dabei, sich zu verändern. Doch erst einmal kommt noch viel Arbeit auf uns zu. Wir müssen nun das neu entdeckte Teilchen vermessen, seine Eigenschaften und seine Wechselwirkungen mit anderen Teilchen untersuchen.

Noch einmal für einen Laien erklärt: Was genau ist das Higgs-Teilchen?
Das Higgs-Teilchen ist das Zeichen des Higgs-Feldes. Dieses Feld ist überall im Universum gleichmäßig verteilt und über die Wechselwirkung mit ihm erhalten fundamentale Teilchen wie Quarks, Leptonen und Bosonen ihre Masse. Letztlich ist das Feld damit dafür verantwortlich, dass wir überhaupt existieren, denn ohne es würden die Teilchen mit Lichtgeschwindigkeit durch den Raum rasen. Finden wir das Higgs-Teilchen, ist dies eine Bestätigung, dass es das Feld gibt. Zeigt sich aber eine Abweichung an einer Stelle, wird es erst recht spannend. Denn dann öffnet sich eine Tür zu einer neuen Physik.

Das neu entdeckte Teilchen könnte also ein Türöffner sein?
Ja. Wenn wir das Higgs finden, ist dies eine eindrucksvolle Bestätigung des Standardmodells. Doch selbst dann wäre die Teilchenphysik noch lange nicht abgeschlossen. Das Standardmodell ist zwar faszinierend, aber zugleich auch frustrierend: Ein Großteil unserer Fragen bleibt mit diesem Modell unbeantwortet, mit ihm können wir gerade einmal vier bis fünf Prozent unseres Universums beschreiben.

Was ist mit dem Rest?
Zu etwa einem Viertel besteht unser Universum aus Dunkler Materie. Sie übt eine Gravitation aus und sorgt so etwa dafür, dass die Galaxien nicht auseinanderfliegen. Aber bis jetzt wissen wir nur indirekt – durch ihre Gravitationswirkung – dass die Dunkle Materie existiert. Doch wie ist sie aufgebaut? Hier könnte der LHC erste Hinweise liefern, denn er dringt in diese Energiebereiche vor. Noch mysteriöser ist die Dunkle Energie, aus der die restlichen nahezu Dreiviertel unseres Universums bestehen. Sie sorgt dafür, dass sich unser Universum gleichmäßig in alle Richtungen ausdehnt.

Wie hängt das Higgs damit zusammen?
Dass Higgs selbst ist kein Teil der Dunklen Energie. Aber bestenfalls liefert es uns erste Hinweise darauf, wie diese rätselhafte Energieform aussehen könnte. Denn das Higgsfeld verhält sich in einem Punkt ähnlich wie die Dunkle Energie: Es wirkt in alle Richtungen gleich. Doch uns beschäftigen nicht nur die Fragen nach der Dunklen Energie und der Dunklen Materie.

Auf welche Fragen erhoffen Sie sich noch Antworten?
Die Frage, warum es uns überhaupt gibt, ist ebenfalls ungeklärt. Beim Urknall sind Materie und Antimaterie entstanden. Beide Formen hätten sich eigentlich vernichten müssen. Doch es gab etwas mehr Materie als Antimaterie, was letztlich dafür gesorgt hat, dass unsere Welt existiert. Genau verstanden haben wir allerdings noch nicht, warum das so ist. Doch ich hoffe, dass wir auf alle diese offenen Fragen in den kommenden Jahren erste Antworten finden.

Wie geht es weiter am LHC?
Eigentlich sollten am LHC nur noch bis Mitte Oktober Protonen aufeinander geschossen werden. Wir haben dieses Fenster jetzt aber noch einmal bis Ende des Jahres verlängert. Ich hoffe, dass wir bis Dezember schon mehr darüber sagen können, ob das mysteriöse Teilchen die Eigenschaften eines Higgs hat. Im kommenden Jahr fahren wir den LHC erst einmal herunter, um ihn zu warten. Nach knapp zwei Jahren nehmen wir die überarbeitete Maschine wieder in Betrieb und erhöhen auf nahezu die doppelte Energie. Dann wird es spannend: Denn bei höherer Energie können wir schwerere Teilchen erzeugen. Ich erwarte, dass eine neue Tür aufgeht und wir mit dem LHC das Dunkle Universum betreten.

Was erwarten Sie hinter der Tür?
Hier könnten sich erste Spuren der sogenannten Supersymmetrie zeigen. Dieser Theorie zufolge würde für jedes uns bekannte Teilchen ein Schattenteilchen existieren, gleichsam eine Spiegelwelt. Der Supersymmetrie zufolge müsste es sogar mindestens fünf Higgs-Teilchen geben. Daher hoffen auch manche Physiker, dass es sich bei dem aktuellen Fund nicht um das im Standardmodell vorhergesagte Higgs handelt. Denn das wäre ein starker Hinweis auf die Supersymmetrie.

Der LHC soll bis zum Jahr 2030 in Betrieb bleiben. Folgt auf den 27 Kilometer langen Ringtunnel eine noch größere Maschine?
Wir brauchen keine größere Maschine, sondern eine mit einem besseren Auflösungsvermögen. Damit könnten wir dann immer kleinere Bereiche immer schärfer untersuchen. Mit einem Beschleuniger, bei dem Elektronen und Positronen aufeinander prallen, wäre dies möglich. Die Pläne dafür existieren bereits, die Technik ist im Wesentlichen einsatzbereit. Angesichts der momentanen Wirtschaftskrise ist allerdings die große Frage, wer bereit wäre, den Bau und den Betrieb zu finanzieren. So etwas geht nur als globales Projekt. Eine zweite Technik, die höhere Energien erlauben würde, braucht noch Entwicklungsarbeit. Wir bewegen uns in vielerlei Hinsicht an den Grenzen des Wissens.

Lea Wolz

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